[发明专利]一种用于离子迁移谱的离子接收装置

说明书

技术领域

本发明的装置属于离子迁移谱技术。该装置是一种新型的离子信号接收装置。基于法拉第盘的工作原理，可以高效的接收电场中运动的气相离子，用于将离子迁移谱离子信号转化成电流信号。其优点在于：结构简单，功能可靠，具有良好的气体密封和离子信号接收效果，并且可以消除法拉第盘附近气流不均对信号造成的扰动干扰。

技术背景

离子迁移谱技术是一种基于测定气相中离子在电场中迁移特性来进行物质分析的技术。所用的装置被称为离子迁移管（Drift Tube）。目前的迁移管大都采用法拉第盘作为离子的接收装置。法拉第盘结构的设计决定了电场的分布吗，在很大程度上影响离子的接收效率，从而影响仪器的灵敏度。因此法拉第盘结构的设计十分关键。

法拉第盘是接收到的信号将被传送至前置放大器放大后进行进一步的分析处理，获得有用的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于离子迁移谱离子迁移管的高效离子接收装置。

为达到此目的，本专利采用的方法为：

一种用于离子迁移谱的离子接收装置，包括屏蔽栅网、法拉第盘和屏蔽筒；

屏蔽筒为一端开口、另一端封闭的金属筒，在金属筒的封闭端中部设有进气管道；

一绝缘筒为一两端开口的、中空的筒体，于圆筒的一端内壁上径向设有环状凸台；

绝缘筒置于屏蔽筒内，环状凸台与屏蔽筒封闭端相贴接；法拉第盘置于绝缘筒内的环状凸台上，于绝缘筒和屏蔽筒侧壁上分别设有相互连通的通孔作信号引出孔，一固接于法拉第盘上的引线柱从信号引出孔中穿出；引线柱与外置电流信号放大器相连接；

法拉第盘的离子接收面为一内凹的球缺面，接收面朝向金属筒的开口端，球缺面的中心对称轴与金属筒轴线共线；法拉第盘通过绝缘筒与金属筒绝缘，引线柱与金属筒上的信号引出孔绝缘；

屏蔽栅网（置于绝缘筒内，屏蔽栅网位于法拉第盘离子接收面和金属筒的开口端之间，屏蔽栅网与离子接收面间环状的绝缘环，屏蔽栅网通过绝缘环相绝缘；

在法拉第盘中部设有通孔，经进气管道进入的尾吹气经通孔后再进入到法拉第盘的离子接收面一侧。

在法拉第盘中部设有的通孔为二个以上，通孔的圆心均布在同一圆周上，经进气管道进入的尾吹气经上述小孔分流再进入到法拉第盘的离子接收面一侧。

绝缘筒与屏蔽筒同轴。

屏蔽栅网由金属栅网及其四周周边设置的金属环构成，金属环与外电源相连接；绝缘环与金属环间通过密封O型圈实现密封。

绝缘筒与屏蔽筒间、绝缘筒与法拉第盘间、法拉第盘与绝缘环间分别通过密封O型圈实现密封。

屏蔽栅网与法拉第盘间距为0.1~10毫米。

该设计的优点是：

结构简单可靠；

离子接收面为凹陷球面型，有助于降低离子信号的半峰宽；

各部件之间实现良好的密封；

附图说明

图1为信号接收装置设计结构图。1绝缘环；2绝缘环；3屏蔽筒；4密封O型圈；5法拉第盘；6屏蔽栅网；7进气管道；箭头方向(A)为气体的进气口，(B)出气口方向，(C)表示离子信号引出方向。

具体实施方式

实施例

一种用于离子迁移谱的离子接收装置，包括屏蔽栅网6、法拉第盘5和屏蔽筒3；

屏蔽筒3为一端开口、另一端封闭的金属筒，在金属筒的封闭端中部设有进气管道7；

一绝缘筒2为一两端开口的、中空的筒体，于圆筒的一端内壁上径向设有环状凸台；

绝缘筒2置于屏蔽筒3内，环状凸台与屏蔽筒3封闭端相贴接；法拉第盘5置于绝缘筒2内的环状凸台上，于绝缘筒2和屏蔽筒3侧壁上分别设有相互连通的通孔作信号引出孔，一固接于法拉第盘5上的引线柱从信号引出孔中穿出；引线柱与外置电流信号放大器相连接；

法拉第盘5的离子接收面为一内凹的球缺面，接收面朝向金属筒的开口端，球缺面的中心对称轴与金属筒轴线共线；法拉第盘5通过绝缘筒2与金属筒绝缘，引线柱与金属筒上的信号引出孔绝缘；

屏蔽栅网6置于绝缘筒2内，屏蔽栅网6位于法拉第盘5离子接收面和金属筒的开口端之间，屏蔽栅网6与离子接收面间环状的绝缘环1，屏蔽栅网6通过绝缘环1相绝缘；

在法拉第盘5中部设有通孔，经进气管道7进入的尾吹气经通孔后再进入到法拉第盘5的离子接收面一侧。

在法拉第盘5中部设有的通孔为二个以上，通孔的圆心均布在同一圆周上，经进气管道7进入的尾吹气经上述小孔分流再进入到法拉第盘5的离子接收面一侧。

绝缘筒2与屏蔽筒3同轴。